Kasutage telefoni aku tööea pikendamiseks lihtsat IC-d

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Umhlinzeki Wesiteshi Samandla Esiphathekayo

Iga mobiiltelefoni disainiinseneri eesmärk on vähendada mobiiltelefoni energiatarbimist ja pikendada selle aku tööiga. Disaininsenerid lisavad pidevalt MP3-mängijaid, kaameraid ja täismootoriga videoid, näiteks kaasaegseid mobiiltelefone, mis jätkavad energiatarbimise minimeerimist. Vähendage mobiiltelefoni olulise kiibi toitepinget (nagu analoog põhiriba kiip ja digitaalne põhiriba kiip) - võib olla 2.

8V või isegi 1,8V - energiatarbimise vähendamise meetod. Kuid kui projekteerimisinsener peaks säilitama ühe või mitu kõrge toitepingega tugikiipi, tekib probleem.

Kõige tavalisem on see, et nutitelefonide lisafunktsioon on suurem. Üks näidetest on stringi helin, kuna helisignaali tippvahemik on umbes 3,2 V, seega on vooluring, mis neid helinaid edastab, tavaliselt 4.

2V toitepinge. Sel viisil tekivad probleemid põhiriba ja helinaahelate liideses. Selle probleemi illustreerimiseks peaksime kasutama analooglülitit, et lülitada hääl või helin kõlarile näiteks.

Nende kahte tüüpi ahelate teisendamiseks samale plokile (PCB) kasutatakse energiatarbimist või kasutatakse põhiribakiibi madalpinge digitaalse loogikaajami analooglülitit. Siiski tuleb märkida, et viimane meetod võib kaotada põhiriba kiibist saadava voolutarbimise toitepinge vähendamiseks, sest kui analooglüliti töötab mitteideaalses režiimis, tekib palju perfusioonivoolu. Üks lihtne viis selle probleemi lahendamiseks on muuta põhiribakiibi digitaalset loogikat, et säilitada põhiribakiip, et säästa energiat, kasutades 1.

8 V pinge, kuid see meetod peaks olema kõrgem pinge draiver peab töötama kõrgemal pingel. Mis tahes kiip teie telefonis. Selle meetodi täpsemaks selgitamiseks, kuidas muundurit tasandada, vaatame, kus vool tegelikult voolab.

Nagu on näidatud joonisel 1, on analooglüliti digitaalsisend põhiline CMOS-puhver, mis koosneb inverteriga ühendatud PMOS- ja NMOS-transistoridest. Lisage signaal puhvri I / P sisendi viigule. Kui sisendpinge on kõrgem sisendi kõrgest pingest (VIH), on puhvri väljundpingeks VDD (toitepinge), kui sisendpinge on alla sisendi madalpinge (VIL), on puhvri väljundpingeks GND (maandus).

See tagab, et analooglüliti paispinge on toiteallika pinge, muutes seeläbi selle signaali ulatuse. Joonisel 2 näidatud IV tunnuskõvera samaaegne jälgimine, jälgides samal ajal sisendpinget 0 kuni VDD skaneerimise sisendpingeni. Kui sisendpingeks on toitepinge mis tahes lõpppinge, langeb IDD miinimumini (0 μA).

Kui sisendpinge on aga puhvri hüppepunkti lähedal, on IDD järsult suurenenud. Seega, kui I / P otsale rakendatav digitaalsisendi pinge on toiteallika pinge, tarbib analooglüliti minimaalset energiatarbimist. Karakteristikul on iseloomulik kõver tänu NMOS- ja PMOS-lülititorudele, mida kasutatakse puhvri konstruktsioonis, tegelikult pinge juhttakistina.

Nende kiipide omadused on järgmised: VGS> VT-> Transistor Tube Tutor VGS-i transistor lülitatakse välja, et moodustada lävipinge ja kui pinge on pingest kõrgem, moodustub allika ja äravoolu vahele juhtiv kanal. NMOS-transistor Vt on 0,9V, PMOS-transistor Vt on -0.

9V. Seega, kui sisendpinge on 0 V, on PMOS (M1) sisselülitatud olekus ja esimese astme väljund on VDD. Teises etapis on NMOS (M5) seade olekus, kus puhvri koguväljund on 0 V.

Puhvri sisendpinge tõus (enne maksimaalse voolu saavutamist) põhjustas M1 impedantsi (M1 hakkab välja lülituma) ja m5 impedantsi languse (M5 hakkas sisse lülituma), siis näeme VDD ja GND. Moodustub hüperimpedantsi kanal. Sisendpinge edasine suurendamine põhjustab puhvri sisend- ja väljundtransistoripaarides ainult ühe transistori.

Kasutame ülaltoodud põhimõtteid analooglülitite juhtumite analüüsimise jätkamiseks. Kaaluge Adi analooglülitite ADG884 kasutamist mobiiltelefoni helinate ja kõne vahel vahetamiseks. Digitaalse põhiriba kiibi juhtsignaal on 1,8 V.

Nagu on näidatud joonisel fig. 2, kui simuleeritud lülitit juhitakse otse 1,8 V digitaalse signaaliga, peaks toiteallika vool olema 120 μA.

Kui analooglüliti digitaalsisendi pinge on kõrgem kui 3,8 V, siis tegelikult peaks voolutarve olema 0. Seetõttu tuleb selleks, et panna analooglüliti töötama madalaima võimsusega alal, digitaalse põhiribakiibi digitaalne signaal teisendada kõrgemale pingele.

Adi SC70 üliväike pakett ja tarbib tavaliselt vaid 0,1μA voolu, kuna nivoomuundur sobib selleks tööks väga hästi. Nagu on näidatud joonisel fig.

3, saab selle ühendada põhiriba kiibi toitepingega ja analooglüliti toitepingega ning teisendada loogilise taseme kahe kiibi vahel. Loomulikult võib ülaltoodud näite analooglüliti olla mis tahes kiip, mis töötab kõrgemal pingel. Kaasaegsed mobiiltelefonid koosnevad mitmest CMOS-i integraallülitusest (IC), et täita erinevaid funktsioone, nagu heli- ja videokaamerad ning digitaalkaamerad.

Need IC-d töötavad tavaliselt mis tahes pingega vahemikus 5 V kuni 1,8 V, mõnikord isegi madalama toitepingega. Kokkuvõttes kasutame aku tööea pikendamiseks energiasäästu taset.

Arvesse tuleks võtta järgmisi tegureid: madala kvaliteediga mobiiltelefonid kasutavad tavaliselt 600 mAh mahutavusega akut. Madalama hinnaga telefoni aku ooteaeg on 300 tundi (HR) ja selle nimivool on 2 mA. Kui tasemenihet ei tehta, neelab selles näites kasutatav analooglüliti voolu 4.

8%, kuid kui teisendada ainult ülaltoodud tase, neeldub ainult 0,04% voolu.